【课件】价层电子对互斥模型课件2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第2课时 价层电子对互斥模型 观察下列分子的球棍模型，思考：CO2 H2O CH2O NH3 CH41.同样是三原子的分子CO2和H2O，四原子的分子CH2O和NH3，它们的空间结构有何不同?什么原因引起的差异的呢?2.分子的空间结构可以根据分子式来预测吗?如何预测?【思考与讨论】CO2 直线形 180H2O V形 105CH2O 平面三角形 约120NH3 三角锥形 107 同为三原子分子的CO2和H2O、同为四原子分子的NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？【思考与讨论】化学式 电子式 分子的空间结构模型CO2H2OCH2ONH3CH4 由于中心原子的孤电子对占有一定空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。中心原子：个数少的 配原子：个数多的孤电子对：未用于形成共价键的电子对中心原子的价层电子对：包括成键电子对和孤电子对(孤对电子)一、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）的内容分分子子的的空空间间结结构构 中心原子中心原子“价层电子对价层电子对”相互排斥相互排斥 成键成键 键键电子对电子对 未成键未成键孤电子对孤电子对空间构型价层电子对相互排斥决定 中心原子的价层电子对(包括成键的键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。【注意】多重键只计其中的键电子对,不计键电子对。键电子对数孤电子对数价层电子对数价层电子对互斥理论VSEPR模型略去孤电子对分子或离子的空间结构3价层电子对互斥模型的确定空间结构的空间结构的步骤 化学式BeCl2 SO2CO32-CH4NH4+NH3H2O键电子对 2234432二、价层电子对的计算：价层电子对数键电子对数孤电子对数 1.1.键电子对：中心原子与几个原子成键，就有几个键电子对【牢记】键电子对数=中心原子结合的原子数a：中心原子的价电子数 主族元素：a最外层电子数=主族序数 阳离子：a价电子数离子所带电荷数 阴离子：a价电子数离子所带电荷数x：中心原子结合的原子数(配原子数)b：与中心原子结合的原子(配原子)最多能接受的电子数 （H为1，其他原子：b8配原子的价电子数）中心原子上的孤电子对数=化学式BeCl2 SO2 CO32-CH4 NH4+NH3H2O孤电子对 0100012 化学式BeCl2SO2CO32-CH4NH4+NH3H2O键电子对 孤电子对 价层电子对2234432010001223344443.计算中心原子的价层电子对数价层电子对数=键电子对+孤电子对 2 435 6 直线形 平面三角形 四面体 三角双锥 八面体 3.价层电子对互斥(VSEPR)模型 价层电子对在中心原子周围按尽可能互相远离(即夹角越大越好)的位 置排布，使彼此间排斥力最小。化学式 BeCl2SO2 CO32-CH4NH4+NH3H2O键电子对 2234432孤电子对 0100012价层电子对2334444VSEPR模型分子模型直线直线平面平面三角三角平面平面三角三角四面体四面体四面体四面体四面体四面体四面体四面体直线V形平面三角正四面体正四面体三角锥V形三、VSEPR 模型变为实际空间结构 略去互斥模型中心原子的孤电子对，得分子的空间结构3价层电子对互斥模型和分子空间结构的区别与联系 （1）区别 价层电子对互斥构型(VSEPR模型)是价层电子对的空间构型 分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，略去孤电子对 （2）联系：两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对 当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致 当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致【注意】价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子CH4、NH3、H2O分子的VSEPR模型均为四面体形，为何键角有差异？【思考与讨论】4.价层电子对之间的斥力大小顺序:孤电子对孤电子对孤电子对成键电子对成键电子对成键电子对孤电子对越多，排斥力越大，键角越小化学式 H3O+NH2-O3CHCl3COCl2 PCl3键电子对孤电子对价层电子对分子空间结构1.用用VSEPR模型推测下列微粒的空间结构：模型推测下列微粒的空间结构：31三角锥形22V形21V形40四面体形30平面三角形31三角锥形444433【课堂练习】分子类型中心原子空间构型 AB2有孤对电子V型无孤对电子直线形AB3有孤对电子三角锥形无孤对电子平面三角形AB4无孤对电子四面体形【归纳小结】2.下列分子的VSEPR模型与分子的空间结构相同的是（）AA.CCl4 B.SO32-C.NH3 D.H2O3.下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是()AH2O BHCl CNH4DPCl3A4用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是 APCl3为平面三角形 BSO3与 为平面三角形 CSO2键角大于120o DBF3是三角锥形分子解析:HCl分子属于AB型分子，没有中心原子B5下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR 模型)的叙述中不正确的是 AVSEPR 模型可用预测分子的立体构型 BVSEPR 模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子 C中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参 与互相排斥 D分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定D课堂小结价电子价电子对对互斥模型互斥模型键电子对键电子对中心原子上的中心原子上的孤电子孤电子对对数数价层电价层电子对数子对数价层电子对价层电子对互斥模型互斥模型VSEPRVSEPR模型模型略去孤电子对略去孤电子对分子的立体构型分子的立体构型第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第3课时 杂化轨道理论1.请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型。2.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结 合形成CH4，而不是CH2？C原子轨道排布图1s22s22p2H原子轨道排布图1s1思考思考杂化轨道理论杂化轨道理论 杂化理论简介 1.概念 在形成分子时，由于原子的相互影响，原子内部能量相近的原子轨道 混杂起来，重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。杂化后的新轨道就称为杂化轨道3.杂化过程 基态(激发态)杂化轨道重组（形成杂化轨道）2.杂化条件：只有在形成化学键时才能杂化。只有能量相近的轨道间才能杂化：2s和2p，3s和3p.4.杂化轨道的类型：sp、sp2、sp3、spd、sp3d.杂化方式由价层电子对数量决定！价层电子对数杂化方式杂化轨道数目杂化轨道空间构型2sp直线形3sp2平面三角形4sp3正四面体形【牢记】杂化轨道空间构型与VSEPR模型完全相同！杂化轨道数价层电子对数键电子对数中心原子的孤电子对数2344.杂化轨道的形成：sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化，形成2个sp杂化轨道sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分，两个轨道间的夹角为180，呈直线形。x y z x y z z x y z x y z 180180sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化，形成3个sp2 杂化轨道。每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形。4.杂化轨道的形成x y z x y z z x y z x y z 1204.杂化轨道的形成：sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化，形成4个sp3 杂化轨道，每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹角为10928，空间构型为正四面体形。x y z x y z z x y z x y z 10928杂化轨道有什么特征呢？5.杂化轨道的特征(1)杂化前后轨道数不变。(2)杂化过程中轨道的形状发生变化。(3)杂化后形成的化学键更稳定。(4)杂化后的新轨道能量、形状都相同。(5)杂化后的轨道之间尽可能远离。(6)杂化轨道只用于形成键和容纳孤电子对。6.杂化轨道类型的判断方式 1、从价层电子对数判断2、从VSEPR 模型判断3、从键角判断（键角 sp：180 sp2:120 sp3:109284、从化学键的类型判断（针对 C 原子）：单键sp3、双键sp2、三键sp路易斯结构式：用短线表示共用电子对，小黑点表示未键合的孤电子对的结构式。1判断正误(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”)(1)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的空间结构为正四面体形()(2)分子的VSEPR模型和相应分子的空间结构是相同的。()(3)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子 ()课堂练习2下列分子结构与分子中共价键键角对应正确的是()A直线形分子：180 B平面正三角形：120C三角锥形：10928 D正四面体形：10928BHCl也是直线形分子，因只有一个共价键，故不存在键角氨分子呈三角锥形，键角为107白磷分子是正四面体形分子，但键角分别60当堂检测当堂检测1.下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（）A.H2O B.H3O+C.NH3 D.NH4+2.下列粒子中，含有孤电子对的是（）ASiH4 BH2O CCH4 DNH43.下列粒子的价电子对数正确的是（）A.CH4 4 B.CO2 1 C.BF3 2 D.SO3 2ABD4.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl45.下列分子的立体结构，其中属于直线形分子的是（）A.H2O B.CO2 C.CH4 D.SO26.下列分子立体结构其中属正八面体型分子的（）AH3O+BCO32 CPCl5 DSF6B B D 7.以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为10928 的是（）CH4 NH4+CH3Cl P4 SO42-A.B.C.D.8.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型（）A.正四面体形 B.V形 C.三角锥形 D.平面三角形当堂检测当堂检测C D 9(1)计算下列分子或离子中心原子的价电子对数。CCl4_ BeCl2_ BCl3_ PCl3 _ 4234(2)计算下列分子或离子中心原子的孤电子对数。H2S_ PCl5_ BF3_ NH3_2001